自从01005元件推出以来,一直是许多PCB制造商的研究重点,他们通过PCB设计、焊膏工艺、贴装和回流焊来找到适当的工艺设置。SMT贴片加工生产线的许多重要参数都必须控制得更为严格,以保证01005元件组装过程的稳定可行。下面众焱电子将接续《AOI如何让SMT生产线的成品率提升之工艺挑战(一)》中的内容继续进行讲解。
3、焊膏工艺
据许多广州SMT贴片加工厂的研究表明,总缺陷中大约一半缺陷(49%)由印刷这个工序引起,其中包括大多数的焊料桥接、焊料不足或过多。需要特别注意不同关键因素在印刷过程中的相互作用,以避免缺陷的产生。
第一项挑战在于定义模板,最优的模板厚度可使元器件无论是小型还是大型封装都能在同一PCB上正确组装。许多研究得出的结论是,75μm厚度是贴装01005元件和准确使用焊膏量实现可靠焊接的最优厚度。为了保证在印刷过程中的一致性,建议使用电铸模板,它有最光滑的孔壁,因而产生更好的焊膏释放率。
焊膏本身对回流焊后的缺陷形成也有很大的影响。建议使用具有良好印刷性和颗粒足够细的焊膏,如4号或5号粉(焊料球平均分别为0.031mm和0.018mm);遵循5个焊料球填满最小的模板开口的规则。使用小颗粒焊粉还能在回流焊过程中增强自对中效应,以减少偏移缺陷。模板印刷参数(速度、压力和分离速度),以及清洁频率在01005元件组装时也至关重要。它们可以导致更高的堵孔风险,造成焊料不足;另外,模板上的焊膏和助焊剂残留物,会造成桥接或多锡。
使用自动光学系统对于印刷过程的控制是非常重要的。完全的焊膏检查(SPI)提供相关信息来解决印刷中的问题,以稳定印刷过程,并确保焊膏正确地印刷在PCB上。SPI在检查到缺陷时发出警告,它是组装01005元件时重要的过程控制工具。
4、元件贴装工艺
除此以外,还必须仔细考虑贴装系统的选择。准确性和重复性是在只有两倍电极长度的焊盘上成功贴装01005元件的两个关键因素。
为消除贴装过程中的缺陷,控制元器件贴装条件至关重要。只有当元器件的质量和尺寸都在控制之内,且有高质量的编带和经过校准的喂料器,元器件才能被有效地拾取。调节元器件位置将减少侧立和翻转等缺陷的风险。为了获得所需的准确性,贴片机都配有视觉系统来确认吸嘴接触的元器件位置。这种验证方法的局限是,它只是在元器件被吸嘴吸上来时进行验证,而不能验证元器件放到焊盘上的最终位置。这就是为什么炉前AOI是如此重要。炉前AOI不仅能控制元件的贴装位置,它还能分析趋势和预防缺陷产生。有了实时SPC分析,AOI能够发出预警,使过程受控。
一些贴片机也可以确保在拾取后和贴装前没有元器件丢失,因此可以减少缺件缺陷的发生。由于01005元件非常小,重量也很轻,需要小心控制施加在元件上的压力,以避免元件开裂。
在贴装01005元件时,应保持PCB的平整以减少振动,避免元件发生偏移。虽然在回流焊过程中产生自对中效应,但是在贴装01005元件时,如果偏移量大于0.05mm,会在炉后产生偏移缺陷。
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